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间歇式拌合站节能分析2018/3/7

摘要:分析沥青混合料生产过程,对原材料、燃料、设备及生产过程等因素进行横向分析,对拌合站设计、制造及使用过程进行纵向分析。希望能为拌合站设计、制造、使用提供参考。

关键词:间歇式拌合站、沥青混合料、节能。

引言:若要使间歇式拌合站节能,主要是指节约燃料和电能,最重要的是节约燃料,是看原材料、燃料、燃烧系统及生产过程是否节能。影响拌合站节能的因素贯穿拌合站设计、制造、使用全过程。其中拌合站生产与节能有关的过程可分为材料加热保温流程和燃料燃烧排烟流程,分别如下图所示:下面就两个流程图对拌合站进行节能分析。


1节约燃料:影响燃料用量的因素很多,主要有以下几个方面。

1.1原材料的影响:因沥青及外加剂用量很少,所以原材料主要是指砂石料。

1.1.1砂石料含水量的影响:砂石料要注意保管,避免含水量过大,因含水量每增加百分之一,燃料用量就要增加百分之十。所以要尽量避免雨季施工,提前备料,注意苫盖,特别是石屑这种料。

1.1.2砂石料规格的影响:砂石料级配应与生产要求级配相近,否则会产生溢料,不仅浪费了原材料,而且浪费了燃料,石料中的粉尘若过多也会如此。

1.1.3原材料初始温度的影响:夏季,原材料初始温度较高,所以要求原材料温升较低,故应在夏季抓紧时间施工。

1.1.4砂石料进料量的影响:砂石料若进料量较少,则料帘较稀,而且,燃料用得少时火焰短,热量不能得到很好利用。所以在生产时,若砂石料含水量在百分之五左右,要尽量用额定产量生产。生产拌合站的厂家也要保证拌合站在额定产量、砂石料含水量在百分之五左右、温升为160时,火焰形状与料帘配合最佳。

1.2燃料的影响:燃料性价比较高和燃料燃烧比较完全是拌合站节能的关键。

1.2.1燃料性价比的影响:间歇式拌合站主要用以下几种燃料,柴油、重渣油、天然气、液化气、煤粉,下面对这几种燃料进行性价比分析。

燃料

热值

每吨用量

燃料单价

每吨价格

柴油

10200kcal/kg

6.5kg/t

7/kg

45.5/

重渣油

9600kcal/kg

7 kg/t

3.5/kg

24.5/

天然气

8600kcal/N m³

9N m³/t

2/m³

18/

液化气

22300kcal/N m³

3 N m³/t

15/m³

45/

煤粉

6000kal/kg

14 kg/t

0.8/kg

112/

注:每吨用量是指把一吨含水量为百分之五左右的石料温升160℃所用的燃料量,每吨单价是指把一吨含水量为百分之五左右的石料温升160℃所需的燃料费用。

由上表可知,在这几种燃料中,煤粉这种燃料性价比最高。

1.2.2燃料燃烧完全程度的影响:油类燃料以前用低压空气雾化,效果不好。后来用高压机械雾化,其对燃油泵要求较高,雾化效果较好。还有用高压空气混合雾化的,其要求一个空压机,雾化效果也较好。气类燃料燃烧比较完全,不必细说。煤粉燃烧器多设计一个燃烧室,煤粉在此燃烧室中燃烧,由于燃烧室温度较高,所以即使煤粉粒度偏大,煤粉仍然燃烧比较完全,煤粉燃烧器也有把煤粉多次扰动后直接喷到烘干筒内燃烧的,这就要求煤粉的细度比较高(R80=5%),若要达到此细度,普通风扇式煤粉机要注意定期更换耐磨件,或用辊盘式煤粉机。除此之外,若要燃料燃烧完全,还需要合适的空燃比,空气少则火焰暗红,燃烧不完全,空气过多,则火焰被吹散,火焰形状不好。由于燃料质量有波动,空气质量有波动,所以若要燃料燃烧完全,最好通过检测尾气以自动调整空燃比。

1.3设备的影响:影响燃烧的设备主要有燃烧器、烘干筒和除尘系统。1.3.1燃烧器的影响:燃烧器可燃煤、燃油和燃气,也可几种燃料混烧,燃煤燃烧器要注意清渣以免堵塞风道,要注意更换煤粉输送机锤头以免煤粉过粗。燃油燃烧器要注意油泵压力和空压机压力,若压力不足则要维修油泵或空压机,另外,一个较好的燃油过滤器对燃油燃烧器也很重要。

1.3.2烘干筒的影响:烘干筒的提升板应形成比较密的料帘,已进行充分的热交换,所以若其提升板磨损严重,则应及时维修或更换。

1.3.3除尘系统的影响:拌合站除尘系统应透气良好,引风机在料帘形成较密时仍能在烘干筒内形成一定的负压,以使火焰形状最佳。

1.3.4火焰形状的影响:火焰形状与烘干筒配合较好,即火焰的外焰直接加热料帘,火焰直径比烘干筒直径稍小,而且烘干筒料帘密度得当。这就需要拌合站厂家在进行燃烧系统设计时,须采用一体化设计思路,否则用烧重油的燃烧器直接烧柴油,其柴油用量反倒比烧重油还高。从火焰形状与烘干筒配合这一点上说,煤粉燃烧器直喷的要比用燃烧室的好。除此之外,烘干筒负压直接影响火焰形状,所以若要得到较好的火焰形状,就要通过烘干筒负压检测以自动调整引风风门,而不是不回火即可。

1.3.5热量损失的影响,减少热量损失主要有以下几点措施。第一,烘干筒加保温。第二,减小烘干筒与筛分装置之间的距离,如林泰格拌合站所用的烘干筒和滚筒筛一体化装置。第三,采用下置仓,以减少成品料运到成品仓过程的温度损失。

1.4生产过程的影响:节能贯穿于生产全过程。

1.4.1骨料温稳定性的影响:骨料温度稳定,不仅仅能节油,而且能节约沥青,并提高沥青混合料质量,因骨料温度过低则沥青混合料容易出花料,骨料温度过高则沥青容易老化。

1.4.1.1铲车上料的影响:铲车上料时不要收底,这样既节能又保证了料温的稳定。

1.4.1.2燃料质量的影响:燃油及燃气燃烧器若其软、硬件均设计较合理,则其控温较稳定。对于燃煤燃烧器,若解决了煤的细度问题,则只需控制好煤的含水量即可,若要煤粉含水量稳定,当然可以加一套回转滚筒干燥机,但这样成本就会增加很多,故可以通过管理,对煤进行更好的防潮保管以增加其含水量的稳定性才是上策。

1.4.1.3拌合站操作的影响:在拌合站操作时要控制好点火和进料的时机,以及由手动控温转为自动控温的时机,这样才能保证料温的稳定。

1.4.2拌合站连续生产的影响:频繁开、关机不止降低了拌合站的产量,而且浪费了燃料,每次开关机的时间都在20分钟左右,在停机时,骨料热量散失,甚至不能使用。在开机时,因提前点火及加热烘干筒等因素,热量也很难得到有效利用。

1.4.2.1拌合站维修保养的影响:拌合站应经常检修,并按拌合站保养规程进行例保作业,以提高拌合站的完好率,减少拌合站故障停机所产生的浪费。

1.4.2.2生产要素的影响:生产用的铲车、翻斗车、摊铺机、压路机等设备应选配合理且状况良好,各工种人员技术熟练,各种原材料、燃润油料充足,以保证生产顺利连续进行。

1.4.2.3生产组织的影响:生产调度应协调有序进行,减少零星工程,避免频繁开机、关机。

2节约电能:其主要体现在设计、制造和使用上。

2.1在设计方面,各传动部件要多用传动效率高的部件,如减速机采用轴装式、万向节式、联轴器式可使传动效率高且维护方便;一级除尘器采用重力除尘方式并减少除尘风道的长度可减少引风机的功率;震动筛要用三维仿真以确定电机功率、振点等参数;搅拌器也要进行三维仿真,以确定把沥青混合料搅拌均匀的最短时间和最小功率等参数;下置仓也因没有卷扬机而节约了电能;

2.2在加工方面,引风机应震动较小且风机叶片与壳体之间的间隙合理,使引风机自身效率较高而节能;烘干筒的滚圈与托辊应定位精确且进行热处理,滚圈应有较精确的圆度,这样其磨损较小,震动较小,其功率损失自然较小;搅拌器的同步器若加工精度不够,则也会产生功率损失,所以应提高其精度,或用高速同步且提高安装精度则也不会产生此问题。

2.3在使用方面,应使料温在开机时就稳定在要求范围内,这样不仅节约了电能,而且节约了燃料和原材料;在关机时,要按正确的顺序关机,平皮带停冷料一分钟后就可关掉,搅拌器刷干净后也可关掉,提升机、振动筛停火十分钟后关掉,其余电机约停火半小时后关掉。

3结语:通过以上分析,可知影响拌合站节能的因素涉及到设计、制造和使用全过程,所以拌合站生产厂家和使用者要共同努力以降低这方面的成本。

单位:吉林原进集团吉林省原进交通建设有限公司

作者李栋林

参考文献:崔振河、 柳普增. “降低沥青混合料加热成本的途径”《路面机械与施工技术》

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